1 ère S Exercices sur la valeur absolue (2)

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1 1 ère S Exercices sur la valeur absolue () 1 Calculer à l aide de la valeur absolue la distance entre 7 et 3. 9 Recopier et compléter en couleur le tableau : Valeur absolue Encadrement Intervalle x x x ; x Écrire sans barre de valeur absolue A et B Résoudre dans les équations suivantes sans calcul à l aide de la droite numérique réelle : x 1 (1) ; x 3 (). Recopier et compléter en couleur le tableau : 1 x 1 x 3 ; 3 Résoudre dans les inéquations suivantes à l aide de la droite numérique réelle : x 7 (1) ; x 3 (). Calculer la valeur exacte de 3 a et b. Intervalle ou réunion d intervalles ; 3 ; Inégalité(s) Représentation Valeur absolue x < 3 ou x > 3 x x 1 6 Résoudre dans les équations suivantes : 7 Recopier et compléter en couleur le tableau : x 6x 9 (1) ; x x 3 ().,7 1,3 x 3 d x ; 3 x 8 x [ ; 8] x 1 x 1 ou x 3 3 x 3 0,01 x 7 x 1 8 Recopier et compléter en couleur le tableau : x 1 d x ; 3 8 x x 1; 11 Déterminer le centre et le rayon des intervalles [6 ; 1], [ ; 7] et ;. 1 Soit D un axe de repère (O, I) tel que OI = 1. Soit A, B, C les points de D d abscisses respectives,7 ; 1,7 ;,8. Calculer les distances AB, BC et CA. 13 On sait que 8,1 est une valeur approchée de x à y à près. Donner le meilleur encadrement possible de x et y. 3 près et que 3,6 est une valeur approchée de 1 1 ) Un réel x vérifie,083 x,087. Déterminer une valeur approchée de x à ) Un réel y vérifie,09 y,01. Déterminer une valeur approchée de y à 1 Soit x un réel. 3 près. près. 1 ) Exprimer x sans barres de valeur absolue suivant les valeurs de x. ) Exprimer x sans barres de valeur absolue suivant les valeurs de x.

2 Corrigé On laisse les valeurs exactes (on laisse ). 1 Calculer la distance de deux nombres Cet exercice a pour but d utiliser la formule de la distance à l aide de la valeur absolue. On se réfère à la propriété : Touche de la calculatrice : abs ou x Sur calculatrice TI 83 plus : math num abs( Sur calculatrice Casio : option num abs La distance entre deux réels quelconques est donnée par : d(a ; b) = b a = a b. 3 Résolution «graphique» d équations avec valeurs absolues L intérêt de cette formule c est que l on n a pas besoin de comparer les nombres d ; Calculs de valeurs absolues On se réfère à la propriété qui permet d enlever les barres de valeur absolue : Résolvons dans l équation x 1 (1). (1) signifie que la distance entre x et est égale à 1. d(x ; ) = 1 On trace un axe (droite numérique réelle). On place. De part et d autre, on marque une distance de 1. x = x si x 0 x si x 0 L ensemble des solutions de (1) est S 1 = {3 ; } A 0 car Résolvons dans l équation x 3 (). () signifie que la distance entre x et 3 est égale à. d(x ; 3) = Donc A. B car 8 3 B Parenthèses L ensemble des solutions de () est S = { ; 1}. 3 1 Résolutions graphiques d inéquations avec des valeurs absolues Résolvons dans l inéquation x 7 (1). (1) signifie que la distance entre x et 7 est inférieure ou égale à.

3 On trace un axe. On place 7. De part et d autre, on marque une distance de. 6 Résolutions d équations avec des racines carrées Tracer les racines carrées à la règle. (7 ) 7 1 (7 + ) Résolvons dans l équation x 6x 9 (1). L ensemble des solutions de (1) est S 1 = [ ; 1]. Résolvons dans l inéquation x 3 (). () signifie que la distance entre x et est strictement supérieure à L ensemble des solutions de (3) est S 3 ; 1;. L équation (1) est successivement équivalente à : x 3 x 3 = x 3 = ou x 3 = x = ou x = 1 L ensemble des solutions de (1) est S 1 = {1 ; }. Résolvons dans l équation x x 3 (). L équation () est successivement équivalente à : x 3 + x = 3 + x = 3 ou + x = 3 x = 1 ou x = Simplifications On applique la propriété : a a. L ensemble des solutions de () est S = { ; 1}. N.B. : On peut aussi utiliser une droite pour résoudre. Tracer les racines carrées à la règle. a car 3 < 0 3 b car 0 Les exercices 7 et 8 font revoir les intervalles. Pour ces deux exercices, on peut s aider d une droite pour répondre. 7 Intervalles et valeur absolue Passage : valeur absolue distance encadrement intervalle x 3 d x ; 3 x 8 x [ ; 8] x 1 d(x ; 1) < < x < 6 x ] ; 6[ x 7 d(x ; 7) 9 x x [ 9 ; ] x 1 d(x ; 1) < < x < 3 x ] ; 3[

4 8 Intervalles et valeur absolue Intervalles et valeur absolue x 1 d(x ; ) 1 1 x 3 x [1 ; 3] x + 3 < d x ; 3 8 < x < x ] 8 ; [ x 9 1 d(x ; 9) 1 8 x x [8 ; ] x < 3 d(x ; ) < 3 1 < x < x 1; Intervalle ou réunion d intervalles ; 3 ; Inégalité(s) Représentation Valeur absolue x < 3 ou x > 3 [ ; ] x 0 x 1 x Pour l inégalité 8 x, on traduit facilement x [8 ; ]. Pour passer en valeur absolue et en distance, on calcule le centre de l intervalle [8 ; ] (9) et son rayon (1). Pour x 1;, on écrit immédiatement l encadrement 1 < x <. Pour passer en valeur absolue et en distance, on calcule le centre de l intervalle ] 1 ; [ () et son rayon (3). Rappel : [,7 ; 1,3],7 x 1,3,7 1,3 ] 3,01 ;,99[ 3,01 < x <,99 ] [ 3,01 3,99 1 ; ; x ou x x 0,7 x 3 0,01 1 x 6 Pour un intervalle [a ; b] : a b le centre est égal à : c ; b a le rayon est égal à : r. 11 Centre et rayon d un intervalle Déterminons le centre et le rayon des intervalles [6, 1], [, 7] et,. RAPPEL : 9 Intervalles et valeur absolue Valeur absolue Encadrement Intervalle x x x ; x < x < x ; x 1 1 x 1 x 1;1 x 3 3 x 3 x 3 ; 3 Pour un intervalle [a, b] : a b le centre est égal à : c ; b a le rayon est égal à : r. On peut aussi calculer le rayon de l intervalle en faisant la différence entre l extrémité droite et le centre de l intervalle (rayon = extrémité droite centre). Intervalle [6, 1] : Le centre est ou 1 9 = 3 Le rayon est 3.

5 Intervalle [, 7] : Le centre est ou 7 Le rayon est 11. Intervalle, : 1 Calculs de distances sur un axe A(,7) ; B( 1,7) ; C(,8) Calculons les distances AB, BC et CA. On peut faire un graphique mais cela n est pas du tout indispensable puisque l on calcule les distances en utilisant la règle du cours (l axe sert à visualiser). C B O I A D 1 Le centre est ou Le rayon est 9. Autre rédaction possible : Pour chaque intervalle proposé, on note R le rayon et C le centre. xa,7 xb 1,7 xc,8 1 ère méthode : AB = d (,7 ; 1,7) =,7 + 1,7 = 7,,8 1,7,7 Intervalle [6, 1] : 1 6 R C = R + 6 = 9 Intervalle [, 7] : R C = R Intervalle, : 9 1 R C = R BC = d ( 1,7 ;,8) = 1,7 +,8 = 1,1 CA = d (,8 ;,7) =,7 +,8 = 8, e méthode : utilisation de la valeur absolue (meilleure) AB x x, 7 1,7 7, B C A BC x x,8 1, 7 1,1 A B CA x x,7,8 8, C

6 13 Valeurs approchées ; encadrements Rappel de la définition : x est un réel donné. a est une valeur approchée de x à la précision r signifie que d(x, a) r ou x a r. 3,6 est une valeur approchée de y à d y ; 3,6 3, 6 y 3, 6 y etc. près. Commentaire sur cette définition : pour une valeur approchée, le signe est toujours. 8,1 est une valeur approchée de x à d x ; 8,1 3 x 8, x 8, 1 3 8, 1 3 x 8, 1 3 8, 1 x 8, 18 3,6 est une valeur approchée de y à d y ; 3,6 y 3, 6 y 3, 6 3, 6 y 3, 6 3,1 y 3, 1 3 près. près. Remarque : on peut employer le terme de «valeur approchée» aussi bien que celui d «approximation». Variante : 8,1 est une valeur approchée de x à d x ; 8,1 3 8, 1 x 3 3 8, 1 x 3 8, 18 x 8, 1 8, 18 x 8, 1 8, 1 x 8, 18 3 près. 1 Valeurs approchées 1 ),083 x,087 (1) Déterminons une valeur approchée de x à 3 près. On fait un schéma. Ce schéma n est pas obligatoire mais il aide à comprendre. x,083,08,087 3 Sur ce schéma, on fait apparaître l intervalle [,083 ;,087]. On calcule le centre et le rayon de l intervalle :, 083,087,08 (centre),087,083 0,00 (rayon) (1) est équivalente à x, Cette dernière inégalité prouve que,08 est une valeur approchée de x à ), 09 y, 01 () Déterminons une valeur approchée de y à près. y,09,0,01 3 près. Sur ce schéma, on fait apparaître l intervalle [,09 ;,01].

7 On calcule le centre et le rayon de l intervalle :, 09,01,0 (centre),01,09 0,0 (rayon) x Signe de x x x 0 ( x) = x () est équivalente à y, 0 Cette dernière inégalité prouve que,0 est une valeur approchée de y à 1 Expression d une quantité sans barres de valeur absolue 1 ) Exprimons x sans barres de valeur absolue suivant les valeurs de x. On détermine d abord le signe de x suivant les valeurs de x. On cherche la valeur de x qui annule x. x = 0 x = On dresse un tableau de signes. près. x = x si x si x x x + Signe de x 0 + x (x ) = x 0 x x = x si x x si x ) Exprimons x sans barres de valeur absolue suivant les valeurs de x. Signe de x On cherche la valeur de x qui annule x. x = 0 x